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如何應用機器人照顧高齡者？可分成生理、心理、社會心理 3 大科技類型
廖珮君｜
科技大觀園特約編輯
帕格尼尼、海飛茲、米爾斯坦、鄭京和等小提琴大師，演奏的音樂就如同天籟。可是為什麼大師們都覺得，自己的技藝一定得搭配史特拉底瓦里與耶穌瓜奈里所製作的名琴才能彰顯？就算貴為演奏名家，只要失去了手中的名琴，就會像失去音樂的靈魂一樣，感到焦慮。人類五百年的提琴歷史裡，製琴師不計其數，卻只有克里蒙納的兩位大師昇華為傳奇。三百年前的義大利小鎮裡到底隱藏了什麼秘密？失傳的製琴秘訣，可以在歷史文件中找回嗎？另外一方面，藉由音響學、物理學、化學、材料學的研究，現代科學可以解答名琴的祕密嗎？在台大化學系與奇美博物館的合作之下，我們從歷史、音響、材料化學等各方面來探索名琴的秘密。在聲音上，我們發現名琴與人的聲音有著特殊的對應關係。在製作的秘訣上，我們發現看似正常的木材，其實蘊藏著不為人知的化學變化。雖然我們還沒有完全解開名琴的秘密，但是線索正在一點一滴地浮現。
講演綱要（撰文｜高英哲）
現代小提琴誕生於義大利小鎮克里蒙納 (Cremona) ，源自此地的三大家族所製的名琴，把把價值不菲。然而這些名琴裡究竟藏著什麼樣的秘密，使得歷代演奏名家覺得一身技藝，非得要有名琴搭配，才能發揮得淋漓盡致？
對於小提琴演奏家來說，擁有一把音色甜美明亮的史特拉底瓦里琴 (Antonio Stradivari) ，或是深沉有力的耶穌瓜奈里琴 (Giuseppe Guarneri del Gesù) ，是畢生的夢想。這些名琴除了音色出眾以外，最神奇的是它們所具備的「投射能力」，也就是琴聲不用很大，也能夠清晰地傳到遠處的能力。
這些名琴如何達到與眾不同的投射效果？人們第一個會想到的，自然是提琴的材質，尤其是影響音色最關鍵的正反兩片木板；小提琴的前板用雲杉製作，背板用楓木製作，這兩種木頭都不是稀有品種，今天要找到一樣的木材製琴並不困難。另一個想到的是琴身的幾何形狀，不過這也是可供測量的，要依樣畫葫蘆同樣稱不上有難度。也有人懷疑這些名琴的塗漆有秘方，然而分析其塗漆的化學成分，又似乎稀鬆平常，無甚特別之處；戴教授懷疑小提琴上漆之後，有可能需要陳放個上百年，才能產生造就卓越音色的特定化學變化，但這當然不是短期內可以得到答案的研究方向。曾經有學者分析名琴的木料樣本，認為木材經過特殊的化學處理，放久了會產生分解反應；不過製琴界的人並不認同這樣的看法，他們的感覺是名琴放久了，木材反而是變硬，不像是分解的樣子。
我們如何對這些名琴，進行科學性的音色比較？在實務上沒有一般人想像的那麼簡單，因為人腦在進行比較時，短期記憶遠比長期記憶鮮明可靠，然而這些名琴的借用時間都很有限，要負擔的成本卻很高，很難在短短一兩天的時間內，找來大量聽眾聆聽比較。用錄音方式做比較也有技術困難，因為除了琴本身以外，還有琴弓、演奏家、演奏環境等等太多變數，導致每個音都會出現差異，很難有可供比較的客觀標準。
戴教授在奇美博物館的大力贊助下，取得一些名琴木料樣本，進行化學分析。他的分析方法是把木材溶解成液，經過電漿火焰加以原子化，再用質譜儀分析其化學元素，結果發現史特拉底瓦里琴所使用的楓木，含有鋁、銅、鈣、鉀、鈉、鋅等等元素，跟一般楓木確實有所不同。戴教授猜想當初製琴家做化學處理，很可能是為了要防蟲防霉，並不是刻意想要優化音色。戴教授另外也用核磁共振，檢驗名琴木材的有機成分，發現裡頭有將近三分之一的半纖維素，在三百年內分解掉了，時間確實對木材的有機結構有所影響。再對木料進行加熱分析，發現隨著半纖維素分解掉，其吸水能力也跟著減低了四分之一。最特殊的是同樣是史特拉底瓦里所製的琴，小提琴跟大提琴的半纖維素分解情況不同，顯然是小提琴受到高頻振動的長期影響所致。
由這些分析結果觀之，現代製琴師顯然不知道如何用礦物質處理木材，僅僅單純用風乾法增加木材彈性；事實上還有很多變數，我們目前都沒有恰當的方法加以分析。不過從戴教授已經做出來的分析結果來看，這塊失落的知識技藝得要趕快補上，不然再過個一兩百年，這些名琴的木料進一步分解之後，可能就無法再拉出現今如此優美的音色了。